锂电新技术跟踪之一：Cybertruck上量+LG松下量产，4680从1到10

电气设备行业专题研究 锂电新技术跟踪之一：Cybertruck上量 / +LG松下量产，4680从1到10 2024年10月10日 / 【投资要点】 特斯拉边际变化：半年产能增长3倍、新技术推进。1）量增：24年8月交付5000台Cybertruck，预计24年底达到1万台以上。据此推 断，24年8月4680装车615MWh，24年12月达到1.5GWh。我们推算出24年9月15日时，特斯拉的4680年化产能已达到16GWh，可匹配 13万辆Cybertruck，标志着4680已实现从1到10，是24年年中的 4倍左右。根据TroyTeslike预测，特斯拉24Q4将实现8.5GWh的产量。展望未来，电池端，内华达工厂规划100GWh电池产能，或匹配Semi半挂车；车端，截止23年11月份，Cybertruck已收到200万 台预定订单，另外，随着4680上量，25年或许能看到它重新用回到ModelY上；机器人，特斯拉机器人拥有2.3kWh，数模图显示其为圆柱电池，后期4680或成为选项。2）新技术：Gen2大圆柱单颗电芯能 量相比Gen1增加11%，能量密度提高11%，已在电池包和电芯层面与掺硅松下2170打平。未来，还有973系超高镍的替代，硅碳负极， 干法正极普及等降本提能量密度的方案，同时4种46大圆柱正在路上。 供应商边际变化：亿纬锂能上车，LG/松下即将量产。亿纬锂能已在国内率先实现大圆柱电池的量产交付，截至24年6月18日，已累计完成超2.1万台交付。LG将于24年12月批产。24年9月9日，松 下能源宣布，已完成4680圆柱形汽车锂离子电池量产准备工作。 46大圆柱底层逻辑：标品化+创新带来成本下降。1）标品化降本：选择圆柱电池来实现电芯标准化是车厂在与电池厂博弈中的阳谋，方形 电池规格众多，龙头电池厂规格至少有12种，主要来自客户要求&底盘配置。圆柱直径46mm成本最低，单颗电芯小可适配多种底盘。根据车企对高度的不同要求，可分为适配不同底盘规格的4680、4695、46110、46120。特斯拉4680电池从多个方面降低单kWh电池成本：电芯设计、电芯生产、正负极材料、整车制造等。按照特斯拉的目标，汽车层面将实现54%续航里程的提升，电池单KWh成本减少56%，投 资成本层面，每GWh可以实现减少投资69%。2）底层创新降本：无极 耳可减少散热+降低成本；干电极可降本增效能量高，适配更多电池 体系。此外，硅碳负极添加比例提升，也是创新的方向。 【配置建议】 建议关注：1）电池厂：亿纬锂能。2）结构件：中瑞股份、金杨股份、 东方电热、东山精密、科达利、宁波精达等。3）正极材料：当升科技、容百科技。4）电解液：天赐材料。5）设备：海目星、联赢激光、逸飞激光。6）负极：贝特瑞。 【风险提示】 新能源汽车销量不及预期；4680量产不及预期；竞争格局恶化。 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：周旭辉 证书编号：S1160521050001 证券分析师：李京波 证书编号：S1160522120001 联系方式：13127673698 相对指数表现 15.51% 7.17% -1.16% -9.49% -17.82% -26.15%10/1012/102/104/106/108/10 电气设备沪深300 相关研究 《锂电行业24H1探底确认，静待回升》 2024.09.24 《光伏产品出口月报（2024年8月）》 2024.09.24 《光伏储能行业2024年半年报总结：光伏价格筑底，光储景气回暖》 2024.09.10 《电网设备板块2024年半年报总结：细分板块表现突出，关注特高压/出海双主线》 2024.09.10 《风电行业2024年中报总结：1H24业绩承压，国内海风仍是核心变量》 2024.09.10 行业研究 电气设备 证券研究报告 正文目录 1.特斯拉边际变化：24Q3年化产量提升3倍至16GWh，技术持续迭代4 1.1.Cybertruck24年底月产或超1万台，46大圆柱已达年化16GWh4 1.2.快速迭代的4680已进入Gen2，干法正极0-16 2.供应商边际变化：亿纬上车，LG/松下即将量产9 3.46大圆柱底层逻辑：标品化+创新带来成本下降11 3.1.标品化是车厂的阳谋11 3.1.1.圆柱vs方形11 3.1.2.46圆柱将电芯标品化，是车厂的阳谋13 3.1.3.4680显著降低整车成本15 3.2.特斯拉主导的底层创新15 3.2.1.创新一：无极耳：减少散热+降低成本15 3.2.2.创新二：干电极：降本增效能量高，适配更多电池体系18 4.投资建议20 5.风险提示22 图表目录 图表1：Cybertruck24年8月交付5000台，预计4年底1.2万台以上4 图表2：4680于24年8月装车615MWh/672万颗，预计24年12月达到1.5GWh/1641万颗4 图表3：24年9月15日特斯拉4680年化产能已达到16GWh5 图表4：24年6月后量产能力加速向上（万颗/天）5 图表5：Gen24680Pack能量密度高于美国车厂友商5 图表6：Optimus的电池包内是圆柱电池6 图表7：955系高镍正极已在Gen2上使用6 图表8：正负极极片减薄了30μm和10μm（上图为负极，下图为正极）6 图表9：无硅Gen24680能量密度堪比掺硅松下21706 图表10：Gen24680Pack能量密度高于美国车厂友商7 图表11：NMC973高镍正极正在测试之中7 图表12：Gen1.5中有发现过微量硅元素7 图表13：4种新电池将在2026年推出8 图表14：LGES对46系列的规划9 图表15：特斯拉认为46mm直径是最优尺寸11 图表16：大圆柱电池隐约成为终极电池技术方向12 图表17：模组级实验：明火未扩散至其他电池12 图表18：系统级实验：无明火12 图表19：龙头电池厂有至少有12种电芯，适配不同客户的不同底盘13 图表20：特斯拉认为46mm直径是最优尺寸14 图表21：特斯拉4680多方位降本56%15 图表22：新型无极耳技术，减少电极组件16 图表23：全极耳圆柱电池组装工艺16 图表24：全极耳技术减少传导距离16 图表25：全极耳电池热量产生更少17 图表26：全极耳电池的平均温度更低17 图表27：电池尺寸变化带来14%的成本降低18 图表28：湿法工艺与干法工艺流程18 图表29：干法电极在多方面优于湿法电极工艺19 图表30：4680受益环节及公司20 图表31：4680产业链重点关注公司21 1.特斯拉边际变化：24Q3年化产量提升3倍至16GWh，技术持续迭代 1.1.Cybertruck24年底月产或超1万台，46大圆柱已达年化16GWh 24年8月交付5000台Cybertruck，预计24年底达到1万台以上。当前 Cybertruck持续上量中，2024年8月交付量是2024年1月的10倍，若假设 9-12月按照5-8月平均爬坡速度25%左右继续爬坡，将于24年12月达到月交 付1.2万台。24年7月23日特斯拉表示Cybertruck产能为12.5万台/年，表 明按我们推断，经过1年爬坡到12月底，Cybertruck基本达到了实际产能。4680大圆柱目前仅搭载Cybertruck上，单车对应123kWh。据知化汽车公 众号，单车带电量123kWh，Pack级能量密度170.6Wh/kg，整包电芯的数量为1344个，推算下来，每个电芯的电量约123*1000/1344=91.52Wh，相比于此前ModelY版4680的82.86Wh，提升了10.46%。 据此推断，24年8月4680装车615MWh、672万颗，24年12月达到1.5GWh、 1641万颗。 图表1：Cybertruck24年8月交付5000台，预计4年底1.2万台以上 图表2：4680于24年8月装车615MWh/672万颗，预计24年12月达到1.5GWh/1641万颗 14000 12000 10000 8000 6000 12207120% 9766 7813 6250 50 4000 20005005001000 0 450000 200206030300 100% 80% 60% 40% 20% 0% 销量-左轴 MoM-右轴 2000 1500 1501 1201 961 1000 554615 769 1641 500 61.561.5123 246320406 6767134269349444 6056728401050 1313 0 4680装车量-MWh4680装车量-万颗 资料来源：Marklines，东方财富证券研究所资料来源：知化汽车公众号，Marklines，东方财富证券研究所 根据特斯拉公布的4680累计产量数据，我们推算出24年9月15日时， 特斯拉的4680年化产能已达到16GWh，可匹配13万辆Cybertruck，标志着4680 已实现从1到10，是24年年中的4倍左右。从增长率上看，24年下半年特斯 拉的增长斜率显著加快，未来或可期待年化产能的更快增长。 60 50 40 30 20 10 0 图表3：24年9月15日特斯拉4680年化产能已达到16GWh 图表4：24年6月后量产能力加速向上（万颗/天） 累计达产 100 1000 2000 5000 10000 量-万颗达产日期 22.2.19 23.6.17 23.10.12 24.6.6 24.9.15 间隔天数 - 483 117 238 101 产量-万颗 - 900 1000 3000 5000 日产-万颗 - 1.86 8.55 12.61 49.50 年化产量- - 652 2991 4412 17327 万颗年化产量 - 0.6 2.75 4.06 15.94 -GWh年化产量 - - 359% 47% 293% 增速 资料来源：特斯拉，东方财富证券研究所（年化产量按350天算）资料来源：特斯拉，东方财富证券研究所 根据TroyTeslike博主的预测，特斯拉24Q4将实现8.5GWh的产量，可覆盖7.0万辆Cybertruck，超过我们上文对24Q4产量3万辆左右的预测，我们推测是Cybertruck的产能瓶颈并不在4680。 图表5：Gen24680Pack能量密度高于美国车厂友商 Gen1产量-颗 Gen2产量-颗 产量-MWh 对应Cybertruck量-辆 2022Q4 2,905,851 0 122 0 2023Q1 4,022,269 0 366 0 2023Q2 5,640,217 0 514 0 2023Q3 6,360,312 1,552,576 721 1,155 2023Q4 0 9,869,844 899 7,344 2024Q1 0 11,549,513 1052 8,593 2024Q2 0 14,666,785 1336 10,913 2024Q3 0 58,188,986 5299 43,295 2024Q4 0 93,870,664 8549 69,844 资料来源：TroyTeslike，东方财富证券研究所 展望未来，需求旺盛，1）电池端，23年1月，特斯拉宣布投资36亿美元扩建内华达超级工厂，对应100GWh的4680电池产能，内华达工厂主要生产Semi半挂车，预计将于25年年底或26年年初实现量产，4680有望匹配生产。2） 车端，截止23年11月份，Cybertruck已收到200万台预定订单，显示对4680 的需求强劲。另外，随着4680上量，25年或许能看到它重新用回到ModelY上。3）机器人，特斯拉机器人拥有2.3kWh和52V电压，数模图显示其为圆柱电池，按电量算4680或成为选项。 图表6：Optimus的电池包内是圆柱电池 资料来源：特斯拉，Teslarati，东方财富证券研